PL152036B1

PL152036B1 - Sposób wytwarzania nawozu zawiesinowego typu n:p z mikroelementami

Info

Publication number: PL152036B1
Application number: PL26688287A
Authority: PL
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1990-10-31
Also published as: PL266882A1

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	152 036

	Patent dodatkowy do patentu nr -
	Zgłoszono: 87 07 17 /P. 266882/	t u &^{L i; A}
W?	Pierwszeństwo -	Int. Cl.® C05D 9/02 C05G 1/00
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 89 01 23
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 04 30

Twórcy wynalazku: Józef Hoffmann, Henryk Górecki, Antoni Kuzko, Józef Cyganek, Tadeusz Poźniak, Aurelia Milewska, Andrzej Sielicki, Krystyna Hoffmann, Cezary Główka

Uprawniony z patentu: Politechnika Wrocławska, Wrocław /Polska/

SPOSÓB WYTWARZANIA NAWOZU ZAWIESINOWEGO TYPU N:P Z MIKROELEMENTAMI

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu zawiesinowego typu N:P z mikroelementami, przeznaczonego do zasilania upraw rolniczych, warzywniczych i sadowniczych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 119208 sposób otrzymywania fosforanu mocznika z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego i nawozowego mocznika, w którym powstający po oddzieleniu stałego produktu roztwór macierzysty stosuje się do wytwarzania stałych nawozów wieloskładnikowych typu NPK, w których część azotu występuje w postaci mocznika. Roztwór macierzysty zawiera głównie niewytrącony fosforan mocznika, a także inne składniki występujące w stosowanym w procesie wytwarzania fosforanu mocznika ekstrakcyjnym kwasie fosforowym. Zawartość kształtuje się w zakresie 16-28% masowych, N w zakresie 6-11% masowych, w zakresie 4,0-6,5% masowych, Pe w zakresie 0,5-1,0% masowych, Al w zakresie

0,5-0,8% masowych, P w zakresie 0,5-1,4% masowych. Produkt ten wprowadza się wraz z ekstrakcyjnym kwasem fosforowym zawierającym około 40% masowych Ρ₂°5 amonizacji, a następnie, po dodaniu soli potasowej, przetwarza na stały granulowany nawóz wieloskładnikowy NPK. Uzyskuje się w ten sposób nawóz NPK o składzie odpowiednio 9:24:24 lub 10:23:23, w którym około 7-15% azotu jest w formie mocznikowej.

Wadą wymięnionego sposobu jest uzależnienie produkcji nawozu od pracy instalacji paszowego fosforanu mocznika. Przy dużej skali produkcji nawozu i braku możliwości wytwarzania różnych jego asortymentów nie jest możliwe zapewnienie ciągłej produkcji. Wadą tego sposobu jest także to, że zawarte w roztworze macierzystym siarczany oraz mocznik pogarszają własności fizykochemiczne produktu, to jest wytrzymałość mechaniczną granul i ich wilgotność krytyczną.

Znany jest z biuletynu Fluid Pertilizer Tenneszee Volley Authority-Alabama, USA, 1984 J. G. Getsinger, P. P. Achorn, G. Hoffmeister-Suspension fertilizers production and use

152 036

152 036 str. 66-102, sposób wytwarzania nawozów zawiesinowych poprzez neutralizację gazowym amoniakiem kwasu fosforowego, ochłodzenie i dodanie 1,5% glinokrzemianu magnezowego - attapulgitu - mającego własności dyspersyjne i pęczniejące. Uzyskuje się w ten sposób nawóz NP typu 9:32. W cytowanej publikacji opisano szereg odmian takiego procesu polegających na stosowaniu ekstrakcyjnego kwasu fosforowego o różnej zawartości uzyskanego z odmiennych surowców, niekiedy wstępnie uzdatnionego, neutralizowanego gazowym lub ciekłym amoniakiem, do którego dodaje się pozostałe składniki nawozowe i ewentualnie mikroelementy w postaci mocznika, siarczanu amonowego, azotanu amonowego i soli mikroelementów.

Można przez dodanie soli potasowej uzyskać również nawóz zawiesinowy zawierający wszystkie trzy podstawowe składniki nawozowe. Uzyskane produkty charakteryzują się stabilnośoią w okresie 1-3 miesięcy, zawierając sumarycznie od 30 do 5056 składników nawozowych.

Znane są z publikacji Raport TVA New Developments· in Pertilizer Technology 14 th Demontration, October 5-6, 1983, 27, metody wytwarzania nawozów zawiesinowych, w których w celu zwiększenia stabilności zawiesiny, stosuje się zamienniki gliny attapulgitowej, takie jak glinokrzemiany typu warstwowego /bentonity/ lub sepiolit.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 115106 nawóz sztuczny o postaci stabilnej zawiesiny wodnej, który otrzymuje się z mieszaniny bentonitu i superfosfatu potrójnego.

Niedogodnością wymienionych sposobów wytwarzania nawozów zawiesinowych jest nieodpowiedni w stosunku do wymagań rolniczych stosunek azotu do fosforu, stosowanie trudno dostępnych czynników zwiększających stabilność zawiesiny, a także niejednokrotnie zbyt wysoki koszt stosowanych do ich produkcji surowców, np. oczyszczonego i zatężonego ekstrakcyjnego kwasu fosforowego.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nawozu zawiesinowego typu N:P z mikroelementami z roztworu macierzystego uzyskanego po oddzieleniu stałego fosforanu mocznika z procesu jego krystalizacji z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego i nawozowego mocznika.

Istota wynalazku polega na tym, że roztwór macierzysty neutralizuje się gazowym amoniakiem w ilości 0,5-2,5 części masowe na 3 części masowe Ρ^θ^, ochładza do temperatury 293-323 K i dodaje mineralnego środka dyspergującego w ilości 1-10 części masowych w stosunku do 24 ozęści masowych P^O^ jednocześnie z mikroelementami w sumarycznej ilośoi do 3,5-4,5 części masowe i z dodatkowym stabilizatorem zawiesiny oraz mikroelementów w ilości do 5% masowych w postaci produktu ligninosulfo nowego uzyskanego z przerobu odpadowych roztworów przemysłu celulozowego. Jako mikroelementy stosuje się bor w ilości do 0,2% maso wych w postaci boranu sodu, zaś miedź w ilości do 1,5% masowych, żelazo w ilości do 1,0% masowych, mangan w ilości do 0,5% masowych i cynk w ilości do 2,0% masowych, w postaci soli siarczanowych, węglanów lub tlenków. Jako środek dyspergujący stosuje się ił bentonitowy lub mieszaninę iłu bentonitowego i bentonitu montmorillonitowego. Istota wynalazku polega także na tym, że do roztworu macierzystego wprowadza się amoniak w ilości 0,5-2,5 częśoi masowe na 3 ozęści masowe P₂ ^O5 ^oraz mikroelementy w sumarycznej ilośoi do 3,5-4,5% masowych, po czym zneutralizowany roztwór ochładza się do 293-323 K i dodaje do niego środek dyspergujący w ilości 1-10 ozęśoi masowyoh na 24 części masowe ?2°5 ^oraE stabilizator zawiesiny, a szczególnie mikroelementów, w ilości do 5% masowych w postaci produktu ligninosulf onowego uzyskanego z przerobu odpadowych roztworów przemysłu celulozowego. Jako mikroelementy stosuje się bor w ilości do 0,2% masowych w postaci boranu sodu, zaś miedź w ilości do 1,5% masowych, żelazo w ilości do 1,0% masowych, mangan w ilości do 0,5% masowych i cynk w ilośoi do 2,0% masowych w postaci soli siarczanowych, węglanów lub tlenków. Jako środek dyspergujący stosuje się ił bentonitowy lub jego mieszaninę z bentonitem montmorillonit owym.

W proponowanym sposobie mikroelementy wprowadza się do nawozu w dwóoh różnych etapaoh technologicznych - w czasie neutralizacji amoniakiem lub jednocześnie ze środkiem dyspergującym· Pozwala to na stosowanie mikroelementów zarówno w postaci aoli rozpuszczalnych jak i nierozpuszczalnych w układzie. W pierwszym przypadku korzystne jest wprowadzenie do płynnego nawozu zawiesinowego mikroelementów w postaoi soli nierozpuszczalnych w układzie,

152 036 a ich równomierne rozprowadzenie uzyskuje się jednocześnie z operacją wprowadzania środka dyspergującego i stabilizującego mieszaninę. Ponadto surowce mikroelementowe są tańsze od związków rozpuszczalnych. W drugim przypadku korzystne jest stosowanie mikroelementowych soli rozpuszczalnych w układzie, a więc przede wszystkim soli siarczanowych, a to z uwagi całkowitego rozpuszczenia tych soli w etapie neutralizacji amoniakiem.

Sposób według, wynalazku pozwala uzyskiwać stabilne płynne nawozy zawiesinowe. Ponadto sposób według wynalazku upraszcza technologię produkcji paszowego fosforanu'mocznika,. uniezależniając jej przebieg od produkcji nawozu ΝΡΧ a to dzięki odmiennemu wykorzystaniu roztworu macierzystego. Zaletą sposobu jest także to, że unika się wprowadzania do nawozów wieloskładnikowych, pogarszających ich własności fizykochemiczne zbyt dużych ilości SO^· Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.

Przykład I. Do reaktora mieszalnikowego wprowadza się 84,21 kg roztworu macierzystego zawierającego 28,5% masowych P₂°5 ^oraE 11,24% masowych N. Roztwór ten intensywnie miesza się i neutralizuje 7,94 kg gazowego amoniaku. Proces neutralizacji prowadzi się w temperaturze 368-378 K. Następnie zneutralizowany roztwór kieruje się do reaktora mieszalnikowego, w którym ochładza się go do temperatury 313-318 K i dodaje 7,85 kg 60% roztworu wodnego gliny Turoszowakiej. Uzyskuje się w ten sposób 100 kg stabilnego nawozu zawiesinowego typu 16:24:0.

Przykład II. Do reaktora mieszalnikowego w sposób ciągły wprowadza się 82,35 kg/godz. roztworu macierzystego zawierającego 25,5% masowych P₂°5 ^oraE 10,06% masowych N. Do neutralizacji wprowadza się 6,94 kg/godz. gazowego amoniaku, a prooes prowadzi się w zakresie temperatur 363-378 X. Zneutralizowaną mieszaninę przesyła się do reaktora mieszał nikowego wyposażonego w chłodnicę, gdzie w temperaturze 313-328 K wprowadza się 3 kg/godz. bentonitu montmorillonitowego Bentonak oraz 7,71 kg/godz. 60% roztworu iłu z Turoszowa.

W efekcie uzyskuje się 100 kg/godz. stabilnego nawozu zawiesinowego typu 14:21:0.

Przykład III. Do reaktora mieszalnikowego wprowadza się 75,63 kg roztworu macierzystego zawierającego 23,8% masowych P₂0^ oraz 9,39% masowych N. Intensywnie mieszając, roztwór ten neutralizuje się 5,95 kg gazowego amoniaku oraz wprowadza się 5,56 kg jednowodnego siarczanu cynku, 5,88 kg pięciowodnego siarczanu miedzi oraz 2,02 kg jednowodnego siarczanu manganu. Proces ten przeprowadza się w temperaturze 373-378 X. Następnie mieszaninę tę wprowadza się do reaktora mieszalnikowego z chłodnicą, gdzie zawartość szybko schładza się do temperatury 310-315 K dodając 1 kg iłu z Bełchatowa, 1 kg bentonitu z Jawora, 1 kg bentonitu z Milowic oraz 1,96 kg bentonitu montmorillonitowego Ina.

W efekcie uzyskuje się 10 kg stabilnego nawozu zawiesinowego typu 12:18:0:1,5 Cu:2,0 Zn: 0,5 Mn.

Przykład IV. Do reaktora mieszalnikowego pracującego w sposób ciągły wprowadza się 63,83 kg/godz. roztworu macierzystego zawierającego 23,5% masowyoh P₂0^ oraz 9,27% masowych N. Do neutralizacji tego roztworu używa się 4,96 kg/godz. amoniaku. Reakcję neutralizacji przeprowadza aię w temperaturze 363-373 X. Zneutralizowany roztwór kieruje się do reaktora mieszalnikowego wyposażonego w ohłodnicę, gdzie w temperaturze 300-310 K dodaje się 0,89 kg/godz. boraksu, 0,63 kg/godz. tlenku miedzi, 2,49 kg/godz. siedmiowodnego siarczanu żelazowego, 0,43 kg/godz. węglanu manganu, oraz 1,25 kg/godz. tlenku cynku. Jednocześnie wprowadza się dodatki zwiększające stabilność zawiesiny w postaci 4,0 kg/godz. preparatu ligninosulfonowego Klutan, 2,0 kg/godz. bentonitu Milowice, 2,0 kg/godz. bentonitu montmorillonitowego /Bentonak/ oraz 17,52 kg/godz. 25% wodnej zawiesiny iłu z Turoszowa. W efekcie uzyskuje się 100 kg stabilnego nawozu zawiesinowego z mikroelementami typu 10:15:0:0,18:0,5 Cu:0,5 Fe:0,2 Mn:1,0 Zn.

152 036

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1· Sposób wytwarzania nawozu zawiesinowego typu N:P z mikroelementami, z roztworu macierzystego uzyskanego po oddzieleniu stałego fosforanu mocznika z procesu jego krystalizacji z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego i nawozowego mocznika, znamię nny tym, że do roztworu macierzystego wprowadza się amoniak w ilości 0,5-2,5 części masowe na 3 części masowe ^{po C£}y^{m E}neutralizowahy roztwór ochładza się do 293-323 K i dodaje do niego jednocześnie środek dyspergujący w ilości 1-10 części masowych na 24 częśoi masowe PgO^ oraz mikroelementy w sumarycznej ilości do 3,5-4>5% masowyoh wraz z dodatkowym stabilizatorem zawiesiny, a szczególnie mikroelementów, w ilości do 5% masowych w postaci preparatu ligninosulfonowego uzyskanego z przerobu odpadowych roztworów przemysłu celulozowego, przy czym jako mikroelementy stosuje się bor w postaci boranu sodu, żelazo, mangan, cynk, miedź w postaci soli siarczanowych, węglanów lub tlenków.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że bor wprowadza się w ilośoi do 0,2% masowyoh, miedź w ilości do 1,5% masowych, żelazo w ilośoi do 1,0% masowych, mangan w ilości do 0,5% masowych 1 cynk w ilości do 2,0% masowych.
3. Sposób według zastrz· 1, znamienny tym, że jako środek dyspergujący stosuje się ił bentonitowy lub jego mieszaninę z bentonitem montmorillonitowym·
4. Sposób wytwarzania nawozu zawiesinowego typu N:P z mikroelementami, z roztworu macierzystego uzyskanego po oddzieleniu stałego fosforanu mocznika z procesu jego krystalizacji z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego i nawozowego mocznika, znamię nny tym, że do roztworu macierzystego wprowadza się amoniak w ilości 0,5-2,5 części masowe na 3 części masowe P₂°5 ^oraE mikroelementy w sumarycznej ilości do 3»5-4»5% masowych, po czym zneutralizowany roztwór ochładza się do 293-323 K i dodaje do niego środek dyspergujący w ilości 1-10 części masowych na 24 części masowe P₂°5 oraz dodatkowy stabilizator zawiesiny, a szczególnie mikroelementów, w ilości do 5% masowyoh w postaoi produktu lignlnosulfonowego uzyskanego z przerobu odpadowych roztworów przemysłu celulozowego, przy czym jako mikroelementy stosuje się bor w postaci boranu sodu, żelazo, mangan, oynk, miedź w postaci soli siarczanowych, węglanowych lub tlenków.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że bor wprowadza się w ilości do 0,2% masowych, miedź w ilości do 1,5% masowych, żelazo w ilości do 1,0% masowych, mangan w ilości do 0,5% masowych i cynk w ilości do 2,0% masowyoh.
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako środek dyspergujący stosuje się ił bentonitowy lub jego mieszaninę z bentonitem montmorillonitowym.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł